
handle: 11250/3086513
Bruken av den metylotrofe og termofile bakterien B. methanolicus MGA3 som en vert for syntetisk metanotrofi representerer en tiltalende mulighet til å bruke billig metangass som karbonkilde i bioteknologisk produksjon. Konverteringen av metan til metanol kan deretter kombineres med genetisk modifisering av diverse syntesespor for å øke metanolassimilering gjennom modulering av de hastighetsbestemmende enzymene HPS og PHI. Resultatet kan være effektive B. methanolicus stammer med et bredt anvendelsesfelt for produksjon av verdifulle stoffer. Metan monooksygenaser (MMO) er ansvarlige for konverteringen av metan til metanol i metanotrofe bakterier. I denne studien ble bakteriestammer av B. methanolicus MGA3 som heterologt utrykte den løselige formen av metan monooksygenase (sMMO) testet. Genene som koder for enzymet ble uttrykt i plasmidet pBV2xp som er kontrollert av en induserbar xylosepromotor. GroEL/ES chaperoniner fra flere kilder ble klonet i pTH1mp plasmidet kontrollert av metanol dehydrogenasepromotoren for å forsikre korrekt sammensetning og funksjon av sMMO. Et fluorescensbasert assay ble deretter tilpasset for å måle enzymaktivitet gjennom oksideringen av kumarin til det fluorescerende produktet 7-hydroksykumarin av sMMO. Et alternativt assay basert på formasjonen av et farget stoff fra naftalen oksidert av sMMO i kombinasjon med o-dianisidin ble også testet. Hverken det fluorescensbaserte enzymassayet eller naftalenassayet gav resultater som kunne tilegnes funksjonelt produsert sMMO. De relativt lave fluorescensverdiene som eksperimentet viste ble observert i alle bakteriestammene, inkludert wild type og de negative kontrollene med tomme plasmidvektorer. De lave fluorescensverdiene som ble observert kan ha stammet fra stoffer naturlig produsert av B. methanolicus, eller autofluorescens fra bakteriecellene. Fraværet av funksjonell sMMO understreker behovet for å belyse de katalytiske og regulatoriske mekanismene til sMMO. Potensialet til metan som karbonkilde i bioteknologisk produksjon er i seg selv grunn for videre forskning innenfor syntetisk metanotrofi. B. methanolicus MGA3 konverterer metanol til formaldehyd ved metanol dehydrogenase (MDH) før enzymene 3-heksulose-6-fosfatase syntase (HPS) og 6-fosfo-3-heksuloisomerase (PHI) videre assimilerer formaldehyd i metabolske syntesespor. Homologt uttrykt HPS og PHI og deres effekt på metanolassimilering ble testet gjennom kloning av hps-phi genene i to plasmidkonstruksjoner. Plasmidene bestod av pUB110Smp med et høyt kopinummer, og pTH1mp med et lavt kopinummer. Begge plasmidkonstruksjonene ble klonet med både den naturlige promotoren til hps-phi fra B. methanolicus MGA3 og mdh promotoren. Bakteriestammene ble kultivert i 200 mM og 400 mM metanol. Bakteriestammene som homologt uttrykte HPS og PHI demonstrerte den høyeste vekstraten i den stammen som benyttet mdh promotoren i pUB110Smp plasmidet, i tillegg til økt vekstrate i stammen som benyttet pTH1mp med den naturlige promotoren. Dette tydet på at det høye kopinummeret til plasmidet gav den største økningen i vekstrate. I tillegg demonstrerte pTH1mp plasmidet med den naturlige promotoren en mer stabil vekstrate ved høyere metanolkonsentrasjoner, som kan tyde på at høyere metanoltoleranse oppnås ved bruk av naturlig promotor. Bakteriestammen med pUB110Smp plasmidet og naturlig promotor kunne ikke transformeres, og basert på de observerte vekstratene så kan det type på at denne stammen kan fasilitere den mest effektive metanolassimileringen.
| selected citations These citations are derived from selected sources. This is an alternative to the "Influence" indicator, which also reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | 0 | |
| popularity This indicator reflects the "current" impact/attention (the "hype") of an article in the research community at large, based on the underlying citation network. | Average | |
| influence This indicator reflects the overall/total impact of an article in the research community at large, based on the underlying citation network (diachronically). | Average | |
| impulse This indicator reflects the initial momentum of an article directly after its publication, based on the underlying citation network. | Average |
